intTypePromotion=3

Bài giảng biến đổi năng lượng điện cơ chương 7

Chia sẻ: Nguyễn Phước Lộc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
77
lượt xem
9
download

Bài giảng biến đổi năng lượng điện cơ chương 7

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài giảng biến đổi năng lượng điện cơ chương 7', kỹ thuật - công nghệ, năng lượng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng biến đổi năng lượng điện cơ chương 7

  1. 408001 Bi n ñ i năng lư ng ñi n cơ TS. Nguy n Quang Nam HK2, 2009 – 2010 http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php nqnam@hcmut.edu.vn Bài gi ng 7 1 Máy ñi n m t chi u – Gi i thi u Máy m t chi u là m t thi t b ña d ng v i các ñ c tính cơ ưu vi t. ði u khi n t c ñ d dàng là m t trong nh ng ưu ñi m. C dây qu n stato (kích t ) l n rôto (ph n ng) ñ u tiêu th dòng ñi n m t chi u t i ñ u c c. V i cùng ch tiêu k thu t, các máy m t chi u ñ t ti n hơn các máy xoay chi u. Dây qu n kích t trong các máy m t chi u nh có th là nam châm vĩnh c u. Dây qu n kích t trên stato ñư c kích thích b i dòng m t chi u, ho c có th dùng nam châm vĩnh c u, ñ t o m t t trư ng ñ ng yên. Dòng ñi n rôto ñư c cung c p thông qua các ch i than và b c góp. B c góp s ñ i chi u dòng ñi n trong các c nh cu n dây ñ t trư ng rôto và stato luôn vuông góc nhau. ði u này giúp c c ñ i hóa mômen sinh ra v i m t dòng ñi n ñã cho, và ñơn gi n hóa các yêu c u ñi u khi n c a máy. Các ñ ng cơ v n năng cũng có th làm vi c v i ñi n áp AC, m c dù ñư c phân lo i là ñ ng cơ DC. Bài gi ng 7 2
  2. C u t o máy m t chi u M ch t ph n ng ghép t nhi u lá m ng, có các rãnh rôto. M i Ph n ng có c nh cu n dây ñư c ñ t trong m t nghiêng rãnh rãnh và n i v i m t phi n góp. C góp Luôn luôn có 2 c nh cu n dây n i vào m t phi n góp, ñ t o thành dây qu n x p ho c sóng. M ch t ph n c m không c n ghép t lá m ng, vì ch có ñ kích thích m t chi u. Lõi thép này ñư c g n c ñ nh vào khung máy. Bài gi ng 7 3 Nguyên t c ho t ñ ng Xét máy m t chi u ñơn gi n nh t v i C ct sơ ñ như hình bên ph i. M i c nh cu n dây ñư c n i vào m t phi n góp. Khi m t c nh cu n dây chuy n t c c t này sang c c t kia, phi n góp c a nó cũng chuy n sang ch i ñ i di n. ði u này làm ñ i chi u dòng ñi n ch y trong c nh Ch i C góp cu n dây ñó, d n ñ n mômen tác ñ ng Cu n dây rôto lên c nh cu n dây gi ng như cũ. dLsr (θ ) T e (ir , i s ,θ ) = ir is T pp ñ ng năng lư ng, mômen là dθ Bài gi ng 7 4
  3. M t máy m t chi u th c t hơn Các máy m t chi u th c có nhi u phi n góp và cu n dây rôto (Hình 8.4). Phi n góp ho t ñ ng sao cho luôn t o ra m t tr c t ph n ng vuông góc v i tr c t kích t mômen không ñ i. Nói chung, mômen sinh ra t l v i các dòng ñi n ph n ng và kích t : T e = Gia i f Dư i ñây là m ch tương ñương cùng v i các phương trình ñ ng h c: _ La di f Ra + vf vf = Rf if + Lf dt + Rf if ia va Gωmif dia Lf + Gω m i f v a = R a i a + La _ dt S c ph n ñi n ñ ng Bài gi ng 7 5 Dây qu n x p và dây qu n sóng Dây qu n sóng Dây qu n x p Bài gi ng 7 6
  4. M t máy m t chi u th c t hơn (tt.) Xét ñi u ki n v n hành v i ñi n áp và t c ñ không ñ i, tr ng thái xác l p, các quan h công su t là Pa = Va I a = Ra I a + Gω m I a I f 2 Công su t ph n ng Pf = V f I f = R f I 2 Công su t kích t f Pm = T eω m = GI a I f ω m Công su t cơ Có th th y r ng công su t cơ ñư c t o ra t công su t ph n ng. ði u này cho phép s d ng nam châm vĩnh c u trong dây qu n kích t c a máy nh . Các dây qu n ph n ng và kích t có th ñư c n i theo nhi u cách khác nhau cho các ng d ng khác nhau. Ba cách n i chính bao g m: kích t ñ c l p, kích t n i ti p, và kích t song song. Bài gi ng 7 7 Máy kích t ñ cl p Các dây qu n kích t và ph n ng ñư c cung c p b i các ngu n riêng bi t. Dây qu n kích t thư ng ñư c n i v i m t ngu n áp không ñ i, t o ra m t t trư ng không ñ i. T c ñ và mômen c a máy ñư c ñi u khi n b i dòng ñi n ph n ng. tr ng thái xác l p, các quan h sau ñư c th a mãn Bω m = GI f I a − Tload Va = Ra I a + Gω m I f Mômen-t c ñ d nñ n Va − Gω m I f Va − Gω m I f Ia = T e = GI f Ra Ra ð c tính cơ là m t ñư ng th ng, và dư i m t d ng khác Va Ra Ra ωm = T e = ωm 0 − − Te GI f (GI f ) (GI f ) 2 2 Bài gi ng 7 8
  5. ð c tính cơ Ch ñ hãm di n ra khi công su t ñư c ñưa vào máy c ph n ng (Pa > 0) l n tr c máy (Pm < 0), và toàn b công su t này ñư c tiêu tán trên ñi n tr ph n ng Ra. Ch ñ máy phát tương ng v i Pm < 0 và Pa < 0, và ch x y ra khi ωm > Va/(GIf). Ch ñ ñ ng cơ x y ra khi Pa > 0 và Pm > 0 (Hình 8.7). B ng cách cho dPm/dωm = 0 và gi i theo Increasing Va ωm ωm, có th xác ñ nh t c ñ ng v i công su t c c ñ i Va2 V ω mP = =a max P và m 4 Ra 2GI f T c ñ có th ñư c ñi u ch nh nhuy n b ng cách thay ñ i ñi n áp ph n ng Va. Te Bài gi ng 7 9 Máy kích t n i ti p Cu n dây kích t và ph n ng n m n i ti p nhau, t o thành m ch tương ñương dư i ñây. La + Lf v = (Ra + R f )i + (La + L f ) + Gω m i Ra + Rf di dt + i T e = Gi 2 v Gωmi _ V n hành xác l p v i ñi n áp không ñ i ñư c mô t b i ωm V I= (Ra + R f ) + Gω m Increasing V V2 T =G e [(R ] + R f ) + Gω m 2 a Te Bài gi ng 7 10
  6. ð ng cơ v n năng Các ñ ng cơ v n năng th c ch t là các ñ ng cơ m t chi u kích t n i ti p, có th làm vi c v i ngu n AC l n DC. Khi ñư c c p ngu n AC, ñi n c m c a các dây qu n nên ñư c xem xét. V n hành xác l p có th ñư c mô t b i V I= (R + R f + Gω m ) + (La + L f )ω 2 2 2 a e GV 2 T = GI = e 2 (R + R f + Gω m ) + (La + L f ) ω e2 av 2 2 a v i ωe là t n s ñi n (rad/s). ði n áp vào AC có th ñư c c t pha b ng các m ch SCR hay triac ñ gi m giá tr hi u d ng c a dòng ñi n, t ñó gi m mômen sinh ra. Bài gi ng 7 11 Máy kích t song song Trong các máy kích t song song, cu n dây kích t và ph n ng ñư c n i song song, t o thành m ch tương ñương dư i ñây ( ch ñ ñ ng cơ). di f La i v = Rf if + Lf Ra dt + di ia v = Ra ia + La a + Gω m i f Rf dt Gωmif v T = Gia i f e if Lf _ Khi v n hành xác l p v i ñi n áp ngõ vào không ñ i v = V, R f − Gω m V − Gω m I f V If = T e = GI a I f = GV 2 Ia = R 2 Ra Rf Ra f Vi c ñi u ch nh t c ñ ñư c th c hi n t t nh t b ng cách n i m t ñi n tr v i dây qu n kích t . Bài gi ng 7 12
  7. Máy phát kích t song song M t máy kích t song song có th v n hành như m t máy phát, v i m t t i RL n i gi a các c c máy như dư i ñây. di f La i Ra v = Rf if + Lf dt + ia di Rf v = Gωmi f − Ra ia − La a dt Gωmif v RL v = RL (ia − i f ) if Lf _ Khi v n hành xác l p v i ñi n áp ngõ vào không ñ i v = V, V = I f R f = Gω m I f − Ra I a = R L (I a − I f ) Bài gi ng 7 13 Máy kích t h n h p và v n ñ m máy Trong m t máy kích t h n h p, m t ph n dây qu n kích t n m n i ti p v i ph n ng, và ph n còn l i thì song song v i ph n ng. Có 4 t h p khác nhau c a hai ph n dây qu n kích t . Lý do chính c a vi c s d ng dây qu n kích t h n h p là ñ gi i h n dòng ñi n ph n ng t c ñ th p (ñ n tr ng thái m máy). Khi m máy hay ch y t c ñ th p, s c ph n ñi n ñ ng c a máy nh hơn nhi u so v i ñi n áp ñ t vào, do ñó dòng ñi n r t l n s ch y qua ph n ng, và ch b gi i h n b i ñi n tr ph n ng. Có th dùng m t ñi n tr ngoài ñ gi m dòng ñi n ñ n m c ch p nh n ñư c v i cái giá ph i tr là lãng phí năng lư ng trên ñi n tr này. M t cách t t hơn ñ m máy ñ ng cơ là dùng các b bi n ñ i công su t ñ ñi u ch nh ñi n áp ph n ng, thông qua k thu t ñi u ch ñ r ng xung (PWM). Bài gi ng 7 14

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản